Разработана система беспроводного мониторинга состояния автономных модульных котельных и тепловых магистралей. На каждом объекте ведется наблюдение и сбор данных, которые передаются в диспетчерскую службу МУП «Калугатеплосеть» по сетям GSM/GPRS. Оператор наблюдает за работой всех котельных, подключенных в SCADA-системе. При возникновении нештатной ситуации система сигнализирует об аварийном режиме работы, обрабатывает данные для оперативного принятия решений, предотвращения аварий или уменьшения затрат на их ликвидацию.
Муниципальное унитарное предприятие «Калугатеплосеть» обеспечивает теплом и горячей водой более 80 % потребителей города Калуги, в том числе жилые дома, лечебные учреждения, дошкольные и учебные заведения.
Объекты теплоснабжения (котельные, ЦТП, ИТП, ПНС) распределены в радиусе более 15 км. Из-за отсутствия надежной связи сотрудники диспетчерских служб регулярно сталкивались с проблемами получения информации о состоянии объектов и работе оборудования, и, как следствие, аварийно-ремонтные бригады не имели возможности расставить приоритеты для оперативного реагирования на нештатные ситуации.
Система мониторинга
Для повышения эффективности управления, предупреждения аварий и ликвидации возможных последствий создана многоуровневая система мониторинга, которая обеспечивает сбор данных с объектов в аварийно-диспетчерскую службу МУП «Калугатеплосеть». К системе подключены и объединены в единое информационное пространство 35 тепловых объектов с датчиками и исполнительными механизмами (табл. 1), в том числе крупные котельные Калуги, расположенные на Грабцевском шоссе, д. 35 и Дорожной улице, д. 21. Каждый год к системе подключаются новые объекты.
На объектах мониторинга ведется сбор и первичная обработка данных. Результаты мониторинга по сетям GSM/GPRS в реальном времени поступают в диспетчерский центр, который обеспечивает оперативную поддержку руководителей и аварийных бригад.
В диспетчерской установлен сервер с системой мониторинга узлов распределенной сети, архивом данных, ПО для обработки и визуализации результатов мониторинга на карте города. Диспетчер ведет круглосуточное наблюдение за технологическими показателями: температурой теплоносителя на входе/выходе, давлением в трубопроводах и нештатными ситуациями. SCADA-система собирает и отображает данные в виде графиков и индикаторов в режиме реального времени.
Сервер терминалов настроен для удаленного просмотра параметров объектов в Интернете. Имея логин, пароль и внешний IP-адрес сервера терминалов, можно из любой точки мира получить доступ к информации о состоянии объектов, подключенных к системе мониторинга.
На текущий момент система мониторинга контролирует более 700 аналоговых и 2500 дискретных поступающих сигналов. Аналоговый сигнал сохраняется с частотой один раз в минуту, дискретный – в момент поступления. Период хранения данных ограничен только объемом свободного места на жестком диске сервера.
Архитектура беспроводного дистанционного мониторинга
В основе системы управления диспетчерского центра и тепловых объектов – современные средства автоматизации ОВЕН:
- программируемые контроллеры ПЛК100;
- модули аналогового ввода: МВА8, МВ110;
- модули дискретного ввода: МДВВ, МВ110;
- модули аналогового вывода: МУ110;
- модули дискретного вывода: МДВВ, МУ110;
- панели оператора: ИП320, СП207, СП307.
Большая часть объектов теплоснабжения эксплуатируется без оператора. Датчики с исполнительными механизмами подключены к модулям ввода/вывода или непосредственно к контроллеру. ПЛК100 ведет сбор аналоговых и дискретных сигналов по интерфейсу RS-485 и передает их на сервер диспетчерского центра. Для отображения текущих параметров в котельной используются панели оператора: ИП320, СП207 или СП307. Для бесперебойной работы системы предусмотрен автоматический перезапуск сетевого оборудования.
Разработанный протокол обмена между диспетчерской и объектами повысил надежность связи. Данные передаются каждые 5 или 20 секунд, что составляет примерно 27 Мб/месяц на один объект. Перечень контролируемых параметров определяет заказчик, и для каждого объекта мониторинга он индивидуальный (табл. 2). Стоимость услуг сотовой связи для одного объекта мониторинга не превышает 6 руб. в месяц.
К системе мониторинга подключены датчики протечки воды, уровня, расходомер, датчики задымленности и объема, установленные на объектах. Датчики движения фиксируют проникновение посторонних лиц. Датчик протечки воды позволяет моментально среагировать на протечку или затопление.
В результате внедрения системы мониторинга тепловых объектов удалось сократить издержки эксплуатации. Уменьшилось время на устранение нештатных ситуаций. В случае одновременного происхождения нескольких аварийных событий стало легче выделять главные события для отправки персонала на устранение аварии. Данные мониторинга архивируются для анализа, отчетности и дальнейшей обработки.
Таблица 1. Объекты мониторинга МУП «Калугатеплосеть»
|
№ п. п. |
Объекты мониторинга |
|
|
Котельные |
|
1. |
ул. Пролетарская, 111 |
|
2. |
ул. Ленина, 60 |
|
3. |
ул. Ипподромная, 37 (гостиница Приокская) |
|
4. |
ул. Шахтеров, 3 |
|
5. |
ул. Московская, 115А |
|
6. |
ул. Телевизионная, 2Б |
|
7. |
2-ой Тульский пер., 5А |
|
8. |
15-й квартал Правгород, ул. 65 лет Победы, 51 |
|
9. |
ул. Салтыкова-Щедрина, 74 |
|
10. |
ул. Вилонова, 40 |
|
11. |
Грабцевское ш., 115 |
|
12. |
Грабцевское ш., 35 |
|
13. |
ул. Гурьянова, 18 |
|
14. |
ул. Гурьянова, 71А |
|
15. |
ул. Дорожная, 21 |
|
16. |
ул. Линейная, 5Б |
|
17. |
ул. Мичуриная, 9В |
|
18. |
ул. Московская, 299 |
|
19. |
ул. Московская, 14 |
|
20. |
ул. Октябрьская, 17 |
|
21. |
ул. Правгород, ПНС |
|
22. |
ул. Советская, 20В |
|
23. |
ул. Тарутинская, 231 |
|
24. |
ул. Чижевского, 12А |
|
25. |
ул. Победы, 9А |
|
26. |
ул. Генерала Попова, 5 |
|
|
Котельные по области |
|
27. |
н.п. Мстихоно, ул. Светлая, 58 |
|
28. |
пос. Муратовкий щебзавод |
|
29. |
ж/д ст. Тихонова Пустынь (отопление школы) |
|
30. |
п. Ждамирово, ул. Калужанка, 6-а |
|
31. |
п. Молодежный, д. Лихун |
|
|
ИТП |
|
32. |
ул. Генерала Попова, 5 |
|
|
ЦТП |
|
33. |
Правгород ЦТП-1, Сиреневый бульвар, 18 |
|
34. |
Правгород ЦТП-2, ул. Генерала Попова, 18 |
|
35. |
Правгород ЦТП-3, ул. Генерала Попова, 4 |
Таблица 2. Список типовых контролируемых параметров в диспетчерской
|
№ |
Наименование параметра |
|
|
Неисправность линии связи или датчика температуры/датчика давления |
|
1 |
Температура/Давление прямой/обратной сетевой воды |
|
2 |
Температура/Давление прямой/обратной горячего водоснабжения |
|
3 |
Температура наружного воздуха/в помещении |
|
4 |
Температура в коллекторе в/из котлов |
|
5 |
Температура воды на выходе и из котла №1, №2, №3 и т.д. |
|
6 |
Давление на входе/выходе теплообменников |
|
7 |
Давление холодной воды |
|
|
Аварии и блокировки технологического оборудования |
|
8 |
Авария горелки/опрессовки котла №1, №2, №3 |
|
9 |
Авария сетевого насоса отопления/ГВС №1, №2 |
|
10 |
Авария насоса внутреннего контура №1, №2 |
|
11 |
Отсутствие напряжения питания щита КИПиА и на вводах в котельную |
|
12 |
Пожар |
|
13 |
Загазованность (СH4, СO) |
|
14 |
Проникновение |
|
15 |
Счетчики расхода подпитки воды котлового контура, сетевой воды, горячего водоснабжения и общая подпитка котельной |
|
16 |
Уровень воды в аккумуляторном баке |
|
17 |
Взлом/проникновение |
